◇新能源汽车是低碳经济的缩影,在新能源汽车产业中,混合动力汽车、电动汽车的市场前景更好,发展空间更大。而混合动力汽车、电动汽车发展的关键在于动力电池,长期而言,锂离子动力电池要比镍氢电池性能优胜,电动汽车终将替代混合动力汽车。

    ◇当前新能源汽车产业总体上并不成熟,短期内无法为上市公司带来业绩提升,目前股价上升只是交易性机会,或仅仅是公司估值水平上升,因此,受市场波动影响较大,投资者需要注意大幅波动的风险,采用分散投资的投资策略。

    ◇新能源汽车产业发展对政策扶持的依赖度较高,其产品接受度、技术成熟度、产品质量都还未接受真正的市场考验,整体风险尚难评估。投资者可选择具有明显技术优势和可能较早实现产业化的公司重点关注。

    【产业报告】

    利润率高达70% 磷酸铁锂领跑新能源汽车产业

    新能源汽车产业链的主要部分是新能源整车生产、动力电池和动力电池材料,其中,我们最看好磷酸铁锂动力电池正极材料的投资机会,我们不看好作为过渡产品的轻度混合动力汽车的镍氢电池。

    发展的关键是动力电池

    混合动力汽车和电动汽车的组成大致包括电池、驱动电机、电机调速控制系统、电池管理系统和车体五个部分。电力驱动及控制系统是混合动力汽车和电动汽车的核心,是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由电源、驱动电动机和电动机的调速控制装置等组成。系统中最关键的部件是动力电池。

    动力电池的性能、成本和安全性,将很大程度上决定混合动力汽车和纯电动汽车的发展进程,而性能、成本和安全性也决定了动力电池各种技术路线的前景。

    不仅如此,动力电池的技术突破有可能带动整个新能源产业链发展,风电、核电、太阳能、电网调峰、新能源汽车都离不开动力电池,动力电池将成为各种新能源的储能工具,将取代燃油成为移动能源的主要供应设备。

    混合动力汽车和电动汽车的动力电池主要包括铅酸电池、镍金属电池、锂离子电池、高温钠电池、金属空气电池、超级电容、飞轮电池以及更具远景的燃料电池和太阳能电池。当前应用的主流技术是铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池。

    动力电池的经济效益取决于寿命,电池循环寿命如达不到1000次以上,电动汽车的优势将无法体现。循环寿命是指电池组,不是单节电池,因此,电池的一致性,电源管理系统的使用非常重要。成本下降的另一关键因素在电极材料。

    锂离子动力电池性能更优

    电动汽车对动力电池的基本要求可以归纳为以下几点:(1)高能量密度;(2)高功率密度;(3)较长的循环寿命;(4)较好的充放电性能;(5)电池一致性好;(6)价格较低;(7)使用维护方便。

    目前镍氢电池技术最成熟,购置和使用成本较低,不改变人们的驾驶习惯,是目前HEV市场的主流产品。镍氢电池的正负极分别为镍氢氧化物和储氢合金材料,不存在重金属污染问题,且其在工作过程中不会出现电解液增减现象,电池可以实现密封设计。

    但是,镍氢电池具有难以克服的缺点,记忆效应给镍氢电池的使用带来不便。记忆效应是指在电池充放电过程中,会在电池极板上产生许多小气泡,时间一久,这些气泡会减少电池极板的面积,也间接影响电池的容量。镍氢电池的记忆效应和充电发热等方面的问题直接影响到该电池的使用。除此以外,镍氢电池自放电率高、比能量较小,只能用在HEV上,这些缺点的存在使镍氢电池只能是过渡产品。

    镍氢电池由于技术成熟度和成本上的优势,在短期内仍将是混合动力汽车的首选。

    锂离子电池是90年代发展起来的高容量可充电电池,能够比镍氢电池存储更多的能量,比能量大,循环寿命长,自放电率小,无记忆效应和环境污染。锂离子电池的正极材料是钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂等,负极是碳素材料。根据锂离子电池所用电解质材料不同,锂离子电池可以分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池两大类,动力锂电池主要包括钴酸锂电池、镍酸锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池等,因为原材料钴、镍价格高和污染较重,性能活泼易爆炸,目前电池业界的投入集中在成本低廉的锰酸锂动力电池与磷酸铁锂动力电池上。

    由于汽车用锂离子电池体积大,其散热性变差,安全性大幅下降,如何解决该问题十分重要。目前最常用的钴酸锂离子电池在大型化后,会有过热着火或爆炸的危险,相对而言,正极材料为锰酸锂和磷酸铁锂的锂离子电池安全性能更好。另外,液态锂离子电池电解液的有机成分为碳酸酯,闪点很低,沸点也较低,正极为强氧化性化合物,负极为强还原性化合物,当电池内部压力过大或过热时,会引起爆炸,或外壳破裂后与空气接触,因温度高和锂负极的高活泼性引燃起火。聚合物锂离子电池的安全性较好。

    从技术成熟度来讲,锰酸锂材料更为成熟,但磷酸铁锂的安全性和成本更好。磷酸铁锂材料目前在美国和加拿大已实现了批量生产,国内企业比亚迪、天津斯特兰、深圳贝特瑞、深圳天骄等有小批量供应。

    动力电池的容量决定了电动汽车的续航能力,镍氢电池的电池容量是70-80wh/kg,锂离子电池是150-200wh/kg,后者是前者的2倍以上。电池的充电寿命和记忆效应决定了电池性能,镍氢电池的充电寿命只有500-700次,锂离子电池的充电寿命有800-2000次,这将大大影响成本。二者对环境污染程度都很少。镍氢电池的安全性能比较好,锂离子电池的安全性能较差,但磷酸铁锂锂离子电池有重大改善。最终成本的比较,传统汽车的能源效率可折算为50$/kWh,但需要用油,镍氢电池混合动力汽车的能源效率折算为300-700$/kWh,锂离子电池电动汽车的能源效率折算为180-220$/kWh,不需要石油。因此,长期而言,产业发展方向一定是锂离子电池电动汽车。如果镍氢电池混合动力汽车市场寿命较短,其估值水平会很低。

    中信国安(000839,):锂电上下游一体化,发展潜力大,公司开发青海盐湖资源综合项目,建设2万吨碳酸锂项目,子公司从事锂离子二次电池关键材料和高能量密度动力锂离子二次电池的研发、生产与销售,是国内最大的锂电池正极材料钴酸锂和锰酸锂的生产厂家,同时也是国内外唯一大规模生产动力锂离子二次电池的厂家。公司动力电池被北京奥组委确定为2008北京奥运纯电动公交车的独家供应产品。

    关键在磷酸铁锂正极材料

    每一部电动汽车有大约200-300公斤重的锂电池,这些锂电池需要60公斤的磷酸铁锂,年产100万辆电动汽车每年就需要6万吨磷酸铁锂。但是,目前全球可查的产能是1500吨,潜在的供需缺口非常大,导致磷酸铁锂的利润率高达70%。相比之下,普通新能源汽车只有20%左右的利润率,动力电池利润率达到30%到40%,电池材料利润率是最高的,正极材料目前是整个锂电池产业链发展的核心。

    磷酸铁锂全球供应商包括美国A123、Valence,加拿大Phostech,台湾长园能源、立凯电能、尚志精密和宏濑科技。2008年全球供应量只有1500吨左右,最大供应商是A123,供应750吨,国内厂商供应量只有几百吨左右。从公开资料统计来看,全国磷酸铁锂厂商产能约6400吨,但实际量产数远低于产能数,市场供不应求。国内领先厂商包括天津斯特兰、北大先行、湖南杉杉、深圳贝特瑞以及天骄科技。

    中国宝安 :电池业务年收入1.89亿元,占比6.5%,毛利0.69亿元,占比约6.5%。持股55%的深圳贝特瑞具有1500吨磷酸铁锂产能和6000吨碳负极材料(国内产能第一,全球第二),在国内已经拥有40多项锂电池正负极材料专利,是“深圳市新型储能材料工程研究中心”和“深圳市博士后创新实践基地”。持股75%的天骄科技具有三元材料产能1000吨,计划2009年中试生产150吨磷酸铁锂。我们认为,中国宝安是新能源汽车的重点投资品种。

    杉杉股份(600884,):电池业务年收入10.62亿元,占比40%,净利润3414万元,利润贡献约31%。是国内电池材料业务最完整,产业链分布最广的上市公司,持股75%的湖南杉杉磷酸铁锂产能500吨,持股98.04%的上海杉杉碳负极材料产能1200吨,全资子公司东莞杉杉电解液产能3500吨。公司正在着手研制磷酸铁锂电池,从而实现产业链的一体化。

    产业市场空间巨大

    新能源汽车零部件众多,上下游产业链延伸很广,对经济拉动作用很大。如果形成以电动车生产、运行为主体的高技术产业群,假设未来年产500万辆电动车,则年产值过万亿元,而要维持几千万辆电动车运行,其服务行业年产值将超千亿元。

    新能源汽车按动力源(600405,)的不同,分为混合动力汽车、纯电动汽车、LPG和CNG汽车、甲醇燃料汽车和二甲醚燃料汽车。美国对新能源汽车的能耗标准是,到2020年油耗要比目前降低40%,达到平均行驶100公里油耗约6.7升的水平。

    新能源汽车当中最符合节能环保要求、最有市场前景的是混合动力汽车和纯电动汽车。我们认为,纯电动汽车是最终目标,混合动力只是过渡。虽然混合动力汽车可以有效减少石油依赖,减少二氧化碳排放,但同时搭载两套动力系统,不仅增加了购车成本、操控难度和复杂性,也额外增加了车的重量,降低了汽车的整体能效,在不输入外部电能的情况下,混合动力能效最多还可以提高20%,省油空间有限。

    新能源汽车生产的代表公司有:

    福田汽车(600166,):以混合动力客车开发为主,已有数百辆混动公交车在北京和广州线路运行;2008年8月,福田新能源客车二期工程正式竣工并投入生产;福田已与清华大学合作研发出燃料电池客车(完全自主研发),零配件实现全国产化。

    上海汽车(600104,):关键动力系统自主研发,以混合动力(尤其是中混)为开发重点;别克君威Eco-Hybrid已上市;另有混动客车、荣威混动轿车等产品在开发中。近期开始向燃料电池车和代用燃料技术转向,是其未来主要技术路线;已完成三代燃料电池汽车动力平台的开发和样车示范运行;在代用燃料汽车方面,成功开发了国内唯一具有完全自主知识产权的二甲醚城市客车。

    【相关政策】

    新能源汽车发展路径

    根据2007年10月国家发改委制定的《新能源汽车生产准入管理规则》,新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车;包括混合动力汽车、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、氢发动机汽车、其他新能源(如高效储能器、二甲醚)汽车等。

    由于新能源汽车投入巨大,目前产品价格也明显高于同类型的传统汽车,要真正大范围推广应用,需要政府出台相关的产业配套政策来刺激和鼓励消费。我国的产业配套政策从“十城千辆”到“十三城试点”,再到行业振兴规划,其力度超出了预期。

    科技部“十城千辆”计划:每年发展10个城市,每个城市推出1000辆新型动力汽车开展示范运行,涉及公交、出租、公务、市政等领域,将至少推广使用6万辆的节能与新能源汽车;

    财政部等四部委决定在13个城市开展节能与新能源汽车示范推广试点工作,鼓励试点城市在公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域推广使用节能与新能源汽车,最高每辆可获60万元的财政补助。13个试点城市为北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、合肥、长沙、昆明、南昌。

    国家推出《汽车产业调整振兴规划细则》,培育汽车消费市场、加快老车报废更新财政补贴、清理公路收费、提高政府采购自主品牌比例、促进规范汽车消费信贷、规范二手车发展、加快城市交通体系建设、完善企业兼并重组的政策、支持企业研发等。措施主要集中在扩张汽车需求、推动产业重组以及推动技术革新和新能源汽车这三个方面。这些措施中产生直接影响的是购置税减免以及汽车下乡,以及国家财政提供补助金额,鼓励公务用车和大中型客车购买目前技术相对成熟的混合动力汽车,最高补助金额分别为5万和42万元,几乎相当于新车售价的20%,其支持力度相当大。还有扩展汽车金融公司的融资范围和降低贷款利率。

    电动汽车是新能源汽车的发展方向,电池是核心。电动汽车本身是零排放的,发展电动汽车可以大大减少有害气体排放。同时,发展电动汽车可以提高能源利用效率。据日本有关部门对石油使用的研究,一种方式是把原油送去精炼,产出汽油,经过运输、加油再经过内燃机燃烧转化为机械能驱动汽车,有效的能量与原油所含能量之比为12%;另一种方式是原油经过粗炼,即送去电厂发电,经过电力输送系统,向电动汽车的电池充电,再由电机驱动车轮,其有效的能源利用率达到14－17%,能源利用效率能够提高2－5个百分点。而且,中国当前正在大力发展风电和光伏电,风电和光伏电都是间隙能源,需要储电装置。无论是风电、光伏电,还是低谷电,都可用锂离子电池等储电装置储存,以便于电动汽车使用,减少能源浪费。因此,我们认为,电动汽车将成为新能源汽车的未来发展方向,而动力电池则是新能源汽车发展的核心。